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팔라듐

Palladium

광물

팔라듐(←영어: Palladium 펄레이디엄, 문화어: 팔라디움←독일어: Palladium 팔라디움)은 화학 원소로 기호는 Pd(←라틴어: Palladium 팔라디움), 원자 번호는 46이다. 전이 금속에 속하는 은백색의 희유원소로 백금족 원소에 속한다. 백금과 화학적 성질이 유사하며, 구리나 니켈 광석에서 추출된다. 주로 촉매와 장신구로 사용된다. 1803년 영국의 화학자 윌리엄 하이드 울러스턴이 발견하였으며, 소행성 팔라스에서 이름을 따 '팔라듐'이라는 이름을 붙였다. 백금, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴 등과 함께 백금족 원소들을 이루는데 이들 중 팔라듐은 녹는점과 밀도가 가장 낮다.

경도
경도:

4.5 - 5

밀도
밀도:

12.04 g/cm³

팔라듐에 대한 일반 정보

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팔라듐 물리적 속성

희끄무레 한 스틸 그레이
경도
4.5 - 5 , 부드러움
밀도
12.04 g/cm³, 확실히 무거운 무게
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팔라듐 화학적 성질

공식
(Pd,Pt)
포함된 성분
Pd, Pt
일반 불순물
Pt,Ir,Pb,Sn,Bi,Sb,Hg

팔라듐 건강 위험

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팔라듐 위험성

팔라듐은 일반적으로 측정된 낮은 독성을 가지는 금속입니다(예: LD50). 최근 팔라듐 독성 메커니즘 연구에 따르면, 장기적이고 세포 수준에서 측정될 경우 높은 독성을 나타냅니다. 미토콘드리아는 팔라듐 독성에서 중요한 역할을 하는 것으로 보이며, 미토콘드리아막 전위 붕괴 및 세포 글루타티온(GSH) 수준 고갈을 통해 독성을 나타냅니다. 최근 연구 전까지는 팔라듐이 섭취 시 인체에 잘 흡수되지 않는 것으로 여겨졌습니다. 워터 히아신스 같은 식물은 낮은 수준의 팔라듐 염에 의해 죽지만, 대부분의 다른 식물은 이를 견딥니다. 그러나 0.0003% 이상의 수준에서는 성장이 영향을 받습니다. 고용량의 팔라듐은 유독할 수 있으며, 설치류에 대한 시험에서 이를 암을 유발할 가능성이 있지만, 위에 언급된 연구 전까지는 인간에게 유해하다는 명확한 증거는 없었습니다.

팔라듐 특성

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팔라듐 특성

팔라듐은 주기율표의 10족에 속하지만, 최외각 전자의 배열은 훈트의 규칙에 따라 구성됩니다. 5s 오비탈의 전자는 4d 오비탈을 채우는 쪽으로 이동하며, 이는 5s 4d 배열보다 4d 껍질이 완전히 채워지는 것이 에너지적으로 더 유리하기 때문입니다. 이 5s 배열은 주기 5에서 독특하여 팔라듐이 유일하게 하나의 불완전한 전자 껍질을 가지며 그 이상의 껍질은 비어 있는 가장 무거운 원소가 됩니다. 팔라듐은 플래티넘과 유사한 부드러운 은백색 금속입니다. 이는 플래티넘 군 금속 중 가장 밀도가 낮고 가장 낮은 녹는점을 가집니다. 어닐링될 때 부드럽고 연성이 있으며, 냉간 가공될 때 강도와 경도가 크게 증가합니다. 팔라듐은 농축된 질산, 뜨거운 농축 황산에서 천천히 녹으며, 미세하게 분쇄될 경우 염산에서 녹습니다. 실온에서 왕수에서는 쉽게 녹습니다. 팔라듐은 일반 온도에서 산소와 반응하지 않으며(따라서 공기 중에서 변색되지 않습니다). 800°C로 가열된 팔라듐은 팔라듐(II) 산화물(PdO) 층을 생성합니다. 시간이 지남에 따라 표면에 일산화물 층이 형성되어 약간 갈색 빛을 띨 수 있습니다. 저온에서 알파 입자 충격으로 생성된 결함이 있는 팔라듐 필름은 Tc=3.2K의 초전도성을 나타냅니다.

팔라듐 형성

2016년 팔라듐의 전체 광산 생산량이 208,000킬로그램에 도달하자, 러시아가 82,000킬로그램으로 가장 많은 생산량을 기록했고, 그 뒤를 남아프리카, 캐나다, 미국이 이었습니다. 러시아의 노릴스크 니켈 회사는 전 세계에서 가장 큰 팔라듐 생산업체로, 세계 생산량의 39%를 차지합니다. 팔라듐은 우랄 산맥, 호주, 에티오피아, 북미 및 남미의 사금 퇴적물에서 금 및 기타 플래티넘 군 금속과 합금된 상태로 발견될 수 있습니다. 이러한 퇴적물은 팔라듐 생산에 작은 역할만 합니다. 가장 중요한 상업적 원천은 온타리오의 서드베리 분지와 시베리아의 노릴스크-탈나크 퇴적물에서 발견되는 니켈-구리 퇴적물입니다. 또 다른 큰 퇴적물은 남아프리카 부시벨트 화성 복합체 내의 메렌스키 리프 플래티넘 군 금속 퇴적물입니다. 몬태나의 스틸워터 화성 복합체와 온타리오의 라크 데 일레스 화성 복합체의 로비 존 광체는 캐나다와 미국에서의 다른 팔라듐 원천입니다. 팔라듐은 희귀 광물인 쿠퍼라이트와 폴라라이트에서도 발견됩니다. 더 많은 Pd 광물이 알려져 있지만 모두 매우 희귀합니다. 팔라듐은 또한 핵분열 반응로에서 생산되며 사용된 원자력 연료에서 추출될 수 있습니다(귀금속의 합성을 참조하십시오), 그러나 이 출처는 팔라듐에 사용되지 않습니다. 기존의 어떤 핵 재처리 시설도 고준위 방사성 폐기물에서 팔라듐을 추출할 수 있도록 장착되어 있지 않습니다.

팔라듐 문화적 중요성

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팔라듐 용도

오늘날 팔라듐의 가장 큰 사용처는 촉매 변환기입니다. 팔라듐은 또한 보석, 치과, 시계 제작, 혈당 테스트 스트립, 항공기 점화 플러그, 외과 기구 및 전기 접촉에 사용됩니다. 팔라듐은 또한 전문 플루트(콘서트 또는 클래식) 제작에도 사용됩니다. 상품으로서의 팔라듐 금괴는 ISO 통화 코드 XPD 및 964를 가지고 있습니다. 팔라듐은 이러한 코드를 가진 네 개의 금속 중 하나로, 나머지 세 개는 금, 은, 플래티넘입니다. 팔라듐이 수소를 흡착하기 때문에 팔라듐은 1980년대 후반 논란이 된 냉융합 실험의 주요 구성 요소였습니다.

사람들이 자주 묻는 질문

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